摘 要: 本发明涉及面料制备技术领域，具体涉及一种抗菌耐污的亚麻复合面料及其制备方法；复合面料采用以下重量份数的原料经混纺织造而成，改性亚麻纤维40～60份、莫代尔纤维20～30份、涤纶纤维15～20份；本发明复合面料通过改性亚麻纤维、莫代尔纤维、涤纶纤维进行混纺，使织造后的复合面料具有良好的强度，并通过改性处理降低了亚麻纤维的表面张力，使污垢不易附着在亚麻纤维上，且改性亚麻纤维具有良好的抑菌性能，可减少复合面料使用过程中产生的异味。
权利要求书
1.一种抗菌耐污的亚麻复合面料，其特征在于，复合面料采用以下重量份数的原料经混纺织造而成，改性亚麻纤维40～60份、莫代尔纤维20～30份、涤纶纤维15～20份。
2.根据权利要求1所述的一种抗菌耐污的亚麻复合面料，其特征在于，所述改性亚麻纤维的制备方法包括以下步骤：
S1、将丙烯酰胺溶解至去离子水内，搅拌5～10min，得到丙烯酰胺溶液；丙烯酰胺与去离子水的质量比为1：3～5；
S2、使用质量浓度为10～15％的氢氧化钠溶液将丙烯酰胺溶液的pH值调整至8～10，将丙烯酰胺溶液加热至60～70℃，随后在搅拌状态下向丙烯酰胺溶液内加入溴乙烷，保温4～8h后，使用质量浓度为8～10％的稀盐酸将丙烯酰胺溶液的pH值调整至中性，得到季胺化丙烯酰胺溶液；溴乙烷的添加量占丙烯酰胺溶液总质量的4～6％；
S3、将季胺化丙烯酰胺溶液放入反应釜内，将亚麻纤维浸泡至季胺化丙烯酰胺溶液内，随后将反应釜在60～80℃下保温10～12h；其中，亚麻纤维与季胺化丙烯酰胺溶液的质量比为1：5～6；
保温过程中向反应釜内通入四氟乙烯，每当反应釜内压力达2～3MPa时，停止通入四氟乙烯，并向反应釜内加入一次引发剂，待反应釜内压力降低至0.4～0.6MPa时，恢复通入四氟乙烯，直至保温完成；其中，引发剂的单次添加量为占丙烯酰胺溶液初始质量的1～2％；
S4、保温完成后取出亚麻纤维，洗涤、干燥后得到改性亚麻纤维。
3.根据权利要求2所述的一种抗菌耐污的亚麻复合面料，其特征在于，步骤S3中，所述亚麻纤维浸泡至丙烯酰胺溶液前采用质量浓度为8～12％的氢氧化钠溶液浸泡20～30min。
4.根据权利要求2所述的一种抗菌耐污的亚麻复合面料，其特征在于，步骤S3中，所述四氟乙烯的通入速率为2～4L/min。
5.根据权利要求2所述的一种抗菌耐污的亚麻复合面料，其特征在于，步骤S4中，所述洗涤采用质量浓度为2～4％的碳酸钠溶液进行冲洗。
6.根据权利要求2所述的一种抗菌耐污的亚麻复合面料，其特征在于，步骤S4中，所述干燥温度为70～80℃，干燥时间12～14h。
7.一种抗菌耐污的亚麻复合面料的制备方法，用于制备如权利要求1～6任意一项所述的一种抗菌耐污的亚麻复合面料，其特征在于，包括以下步骤：
1)按所述重量份将改性亚麻纤维、莫代尔纤维、涤纶纤维加入混纺机进行混纺，随后经纺织机织造后得到面料；
2)将面料放入整理液内进行2～4次浸渍，浸渍时的浴比为1：20～25，整理液的温度为60～70℃，单次浸渍时间10～15min，每次浸渍完成后使用轧机对面料进行压轧，单次压轧的轧余率为30～50％，
3)浸渍完成后，对面料进行烘干，得到复合面料。
8.根据权利要求7所述的一种抗菌耐污的亚麻复合面料的制备方法，其特征在于，所述整理液按重量份数计，包括以下成分：硝酸银6～12份、次磷酸钠3～6份、聚乙烯吡咯烷酮5～10份、硼酸2～4份、去离子水60～70份。
9.根据权利要求7所述的一种抗菌耐污的亚麻复合面料的制备方法，其特征在于，每次压轧完成后使用等离子处理机对面料进行等离子处理，等离子处理机的初始功率为10～15kW，频率为15～20kHz，且每次等离子处理时等离子处理机的功率相比上一次降低1～2kW。
技术领域
本发明涉及面料制备技术领域，具体是涉及一种抗菌耐污的亚麻复合面料及其制备方法。
背景技术
亚麻是人类最早使用的天然植物纤维，距今已有1万年以上的历史。由于亚麻的吸湿性、导湿性非常好，能够吸收其自身重量20倍以上的水分，所以亚麻织物透气凉爽、挺括舒适，在消费者中非常受欢迎，市场非常广阔。
亚麻面料虽然有许多优点，但是由于亚麻面料亲水性较强，导致亚麻面料表面容易附着污垢，导致亚麻面料需要频繁清洗，且由于亚麻面料吸湿较好，吸汗后容易滋生细菌，导致面料穿着过程中产生异味。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种抗菌耐污的亚麻复合面料及其制备方法。本发明的技术方案是：一种抗菌耐污的亚麻复合面料，复合面料采用以下重量份数的原料经混纺织造而成，改性亚麻纤维40～60份、莫代尔纤维20～30份、涤纶纤维15～20 份。
说明：上述复合面料通过改性亚麻纤维、莫代尔纤维、涤纶纤维进行混纺，使织造 后的复合面料具有良好的强度，并通过改性降低了亚麻纤维的表面张力，使污垢不易附着 在亚麻纤维上，且改性亚麻纤维具有良好的抑菌性能，可减少复合面料使用过程中产生的 异味。
进一步地，所述改性亚麻纤维的制备方法包括以下步骤：
S1、将丙烯酰胺溶解至去离子水内，搅拌5～10min，得到丙烯酰胺溶液；丙烯酰胺 与去离子水的质量比为1：3～5；
S2、使用质量浓度为10～15％的氢氧化钠溶液将丙烯酰胺溶液的pH值调整至8～10，将丙烯酰胺溶液加热至60～70℃，随后在搅拌状态下向丙烯酰胺溶液内加入溴乙烷，保 温4～8h后，使用质量浓度为8～10％的稀盐酸将丙烯酰胺溶液的pH值调整至中性，得到季 胺化丙烯酰胺溶液；溴乙烷的添加量占丙烯酰胺溶液总质量的4～6％；
S3、将季胺化丙烯酰胺溶液放入反应釜内，将亚麻纤维浸泡至季胺化丙烯酰胺溶液内，随后将反应釜在60～80℃下保温10～12h；其中，亚麻纤维与季胺化丙烯酰胺溶液的 质量比为1：5～6；
保温过程中向反应釜内通入四氟乙烯，每当反应釜内压力达2～3MPa时，停止通入 四氟乙烯，并向反应釜内加入一次引发剂，待反应釜内压力降低至0 .4～0 .6MPa时，恢复通 入四氟乙烯，直至保温完成；其中，引发剂的单次添加量为占丙烯酰胺溶液初始质量的1～ 2％；
S4、保温完成后取出亚麻纤维，洗涤、干燥后得到改性亚麻纤维。
说明：上述改性步骤通过对丙烯酰胺进行季胺化处理，再将季胺化丙烯酰胺 四氟乙烯共聚物接枝至亚麻纤维表面，降低了污垢在亚麻纤维表面上的附着能力，且季胺化丙烯酰胺 四氟乙烯共聚物可有效改善亚麻纤维的抑菌性能，减少细菌滋生。
进一步地，步骤S3中，所述亚麻纤维浸泡至丙烯酰胺溶液前采用质量浓度为8～12％的氢氧化钠溶液浸泡20～30min。
说明：通过氢氧化钠溶液进行浸泡可除亚麻纤维表面的果胶质层、半纤维素聚木糖和木质素，使纤维表面光滑洁净，便于后续的加工。
进一步地，步骤S3中，所述四氟乙烯的通入速率为2～4L/min。
说明：限定四氟乙烯的通入速率可保证反应速率，保证反应充分进行。
进一步地，步骤S4中，所述洗涤采用质量浓度为2～4％的碳酸钠溶液进行冲洗。
说明：采用碳酸钠进行冲洗可有效除去亚麻纤维表面的残留物，且碳酸钠的成本较低，使用安全。
进一步地，步骤S4中，所述干燥温度为70～80℃，干燥时间12～14h。
说明：限定干燥参数可保证改性亚麻纤维表面水分被充分去除，避免改性亚麻纤维表面残留的水分影响后续的混纺步骤。
另一方面，本发明提供了用于制备上述抗菌耐污的亚麻复合面料的制备方法，包括以下步骤：
1)按所述重量份将改性亚麻纤维、莫代尔纤维、涤纶纤维加入混纺机进行混纺，随后经纺织机织造后得到面料；
2)将面料放入整理液内进行2～4次浸渍，浸渍时的浴比为1：20～25，整理液的温 度为60～70℃，单次浸渍时间10～15min，每次浸渍完成后使用轧机对面料进行压轧，单次 压轧的轧余率为30～50％，
3)浸渍完成后，对面料进行烘干，得到复合面料。
说明：上述制备方法通过混纺与织造得到面料，并对面料进行多次浸渍与压轧，使 面料能够充分吸收整理液，进一步提高面料的抑菌性能与耐污性能。
进一步地，所述整理液按重量份数计，包括以下成分：硝酸银6～12份、次磷酸钠3 ～6份、聚乙烯吡咯烷酮5～10份、硼酸2～4份、去离子水60～70份。
说明：上述整理液抑菌性能优异，面料吸收整理液后可有效提高抑菌性能，且整理 液可改善面料表面特性，使面料不易被水、油浸湿，提高抗污性能。
进一步地，每次压轧完成后使用等离子处理机对面料进行等离子处理，等离子处理机的初始功率为10～15kW，频率为15～20kHz，且每次等离子处理时等离子处理机的功率 相比上一次降低1～2kW。
说明：由于亚麻纤维经过改性后整理液不易浸湿亚麻纤维，通过等离子处理可以使整理液内的有效成分进入纤维内部，保证整理液的整理效果，并通过逐渐降低等离子处 理机的功率保证纤维结构的完整性。
本发明的有益效果是：
(1)本发明复合面料通过改性亚麻纤维、莫代尔纤维、涤纶纤维进行混纺，使织造后的复合面料具有良好的强度，并通过改性处理降低了亚麻纤维的表面张力，使污垢不易附着在亚麻纤维上，且改性亚麻纤维具有良好的抑菌性能，可减少复合面料使用过程中产生的异味。
(2)本发明改性步骤通过对丙烯酰胺进行季胺化处理，再将季胺化丙烯酰胺 四氟乙烯共聚物接枝至亚麻纤维表面，降低了污垢在亚麻纤维表面上的附着能力，且季胺化丙烯酰胺 四氟乙烯共聚物可有效改善亚麻纤维的抑菌性能，减少细菌滋生。
(3)本发明制备方法通过混纺与织造得到面料，并对面料进行多次浸渍与压轧，使面料能够充分吸收整理液，进一步提高面料的抑菌性能与耐污性能。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的方式和取得的效果，下面将结合实验对本发明的技术方案进行清楚和完整地描述。
实施例1：一种抗菌耐污的亚麻复合面料，复合面料采用以下重量份数的原料经混纺织造而成，改性亚麻纤维50份、莫代尔纤维25份、涤纶纤维18份；改性亚麻纤维的制备方法包括以下步骤：
S1、将丙烯酰胺溶解至去离子水内，搅拌8min，得到丙烯酰胺溶液；其中，丙烯酰胺与去离子水的质量比为1：4；
S2、使用质量浓度为12％的氢氧化钠溶液将丙烯酰胺溶液的pH值调整至9，将丙烯酰胺溶液加热至65℃，随后在搅拌状态下向丙烯酰胺溶液内加入溴乙烷，保温6h后，使用质量浓度为9％的稀盐酸将丙烯酰胺溶液的pH值调整至中性，得到季胺化丙烯酰胺溶液；其中，溴乙烷的添加量占丙烯酰胺溶液总质量的5％；
S3、将季胺化丙烯酰胺溶液放入反应釜内，将亚麻纤维浸泡至季胺化丙烯酰胺溶液内，随后将反应釜在70℃下保温11h；其中，亚麻纤维与季胺化丙烯酰胺溶液的质量比为1：5.5；亚麻纤维浸泡至丙烯酰胺溶液前采用质量浓度为10％的氢氧化钠溶液浸泡25min；
保温过程中向反应釜内通入四氟乙烯，每当反应釜内压力达2.5MPa时，停止通入四氟乙烯，并向反应釜内加入一次引发剂，待反应釜内压力降低至0.5MPa时，恢复通入四氟乙烯，直至保温完成；其中，引发剂的单次添加量为占丙烯酰胺溶液初始质量的1.5％；四氟乙烯的通入速率为3L/min；
S4、保温完成后取出亚麻纤维，洗涤、干燥后得到改性亚麻纤维；其中，洗涤采用质量浓度为3％的碳酸钠溶液进行冲洗；干燥温度为75℃，干燥时间13h；
上述亚麻复合面料的制备方法，包括以下步骤：
1)按重量份将改性亚麻纤维、莫代尔纤维、涤纶纤维加入混纺机进行混纺，随后经纺织机织造后得到面料；本实施例所采用的混纺、织造均为现有技术，在此不做赘述；
2)将面料放入整理液内进行3次浸渍，浸渍时的浴比为1：22，整理液的温度为65℃，单次浸渍时间12min，每次浸渍完成后使用轧机对面料进行压轧，单次压轧的轧余率为40％；每次压轧完成后使用等离子处理机对面料进行等离子处理，等离子处理机的初始功率为12kW，频率为18kHz，且每次等离子处理时等离子处理机的功率相比上一次降低1.5kW；
其中，整理液按重量份数计，包括以下成分：硝酸银9份、次磷酸钠5份、聚乙烯吡咯烷酮8份、硼酸3份、去离子水65份；
3)浸渍完成后，对面料进行烘干，得到复合面料。
实施例2：本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，复合面料采用以下重量份数的原料经混纺织造而成，改性亚麻纤维40份、莫代尔纤维20份、涤纶纤维15份。
实施例3：本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，复合面料采用以下重量份数的原料经混纺织造而成，改性亚麻纤维60份、莫代尔纤维30份、涤纶纤维20份。
实施例4：本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，使用质量浓度为12％的氢氧化钠溶液将丙烯酰胺溶液的pH值调整至8。
实施例5：本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，使用质量浓度为12％的氢氧化钠溶液将丙烯酰胺溶液的pH值调整至10。
实施例6：本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，溴乙烷的添加量占丙烯酰胺溶液总质量的4％。
实施例7：本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，溴乙烷的添加量占丙烯酰胺溶液总质量的6％。
实施例8：本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，亚麻纤维与季胺化丙烯酰胺溶液的质量比为1：5。
实施例9：本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，亚麻纤维与季胺化丙烯酰胺溶液的质量比为1：6。
实施例10：本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，保温过程中向反应釜内通入四氟乙烯，每当反应釜内压力达2MPa时，停止通入四氟乙烯，并向反应釜内加入一次引发剂。
实施例11：本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，保温过程中向反应釜内通入四氟乙烯，每当反应釜内压力达3MPa时，停止通入四氟乙烯，并向反应釜内加入一次引发剂。
实施例12：本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，四氟乙烯的通入速率为2L/min。
实施例13：本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，四氟乙烯的通入速率为4L/min。
实施例14：本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，引发剂的单次添加量为占丙烯酰胺溶液初始质量的1％。
实施例15：本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，引发剂的单次添加量为占丙烯酰胺溶液初始质量的2％。
实施例16：本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，将面料放入整理液内进行2～4次浸渍。
实施例17：本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，将面料放入整理液内进行2～4次浸渍。
实施例18：本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，等离子处理机的初始功率为10kW，频率为15kHz。
实施例19：本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，等离子处理机的初始功率为15kW，频率为20kHz。
实施例20：本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，且每次等离子处理时等离子处理机的功率相比上一次降低1kW。
实施例21：本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，且每次等离子处理时等离子处理机的功率相比上一次降低2kW。
实施例22：本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，整理液按重量份数计，包括以下成分：硝酸银6份、次磷酸钠3份、聚乙烯吡咯烷酮5份、硼酸2份、去离子水60份。
实施例23：本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，整理液按重量份数计，包括以下成分：硝酸银12份、次磷酸钠6份、聚乙烯吡咯烷酮10份、硼酸4份、去离子水70份。
对比例1：以实施例1为参照，将改性亚麻纤维替换为普通亚麻纤维。
对比例2：以实施例1为参照，将季胺化丙烯酰胺溶液替换为丙烯酰胺溶液。
对比例3：以实施例1为参照，反应过程中持续通入四氟乙烯，并一次性添加引发剂。
对比例4：以实施例1为参照，压轧后不进行等离子处理。
对比例5：以实施例1为参照，等离子处理机的功率保持为12kW不发生变化。
实验例：为了探究各实施例参数对复合面料性能的影响，采用FZ T70006 2022中记载的方法测试各实施例复合面料的拉伸弹性回复率，采用菌液吸收法测试各实施例复合面料对于大肠杆菌的抑菌率，采用据AATCC118 1997标准各实施例的复合面料的拒油性，具体探究如下：
实验例1、探究复合面料成分对复合面料性能的影响
以实施例1～3以及对比例1作为实验对比，得到不同成分复合面料下的性能如下表1所示：
表1 不同成分复合面料下的复合面料性能
由表1数据可知，实施例1、2、3相比：改性亚麻纤维占比越高，复合面料的大肠杆菌抑菌率越高，但是拉伸弹性回复率会下降，生产过程中按需选择复合面料的成分，且实施例1～3的复合面料拒油等级均达到四级，说明本发明的复合面料具有良好的耐污性能。
实施例1与对比例1相比：将改性亚麻纤维替换为普通亚麻纤维后，复合面料的抑菌率明显下降，拒油等级降低，这说明改性亚麻纤维可明显提高复合面料的抑菌性能与耐污性能，因此实施例1选择的复合面料成分最优。
实验例2、探究季胺化丙烯酰胺溶液制备参数对复合面料性能的影响
以实施例1、实施例4～9以及对比例2作为实验对比，得到季胺化丙烯酰胺溶液不同制备参数下的复合面料性能如下表2所示：
表2 季胺化丙烯酰胺溶液不同制备参数下的复合面料
由表2数据可知，实施例1、实施例4～9对比可知：丙烯酰胺溶液的pH值过高或过低、溴乙烷的添加量过高或过低、季胺化丙烯酰胺溶液比例过高或过低均会导致复合面料的大肠杆菌抑菌率降低，其中，实施例1的大肠杆菌抑菌率最高，这可能是因为实施例1的季胺化丙烯酰胺溶液制备参数下，季胺化丙烯酰胺的转化率最高，因此实施例1选择的季胺化丙烯酰胺溶液制备参数最优；
实施例1与对比例2相比：将季胺化丙烯酰胺溶液替换为丙烯酰胺溶液后，复合面料的大肠杆菌抑菌率明显降低，这可能是因为未进行季胺化反应的丙烯酰胺抑菌效果较差，因此实施例1选择的改性亚麻纤维制备方式最优。
实验例3、探究改性亚麻纤维制备参数对复合面料性能的影响
以实施例1、实施例10～15以及对比例3作为实验对比，得到改性亚麻纤维不同制备参数下的复合面料性能如下表3所示：
表3 改性亚麻纤维不同制备参数下的复合面料
由表3数据可知，实施例1与实施例10～15相比：反应釜内压力过高或过低、四氟乙烯的通入速率过高或过低、引发剂的单次添加量过高或过低均会导致复合面料的大肠杆菌抑菌率降低，这可能是因为实施例1的改性亚麻纤维制备参数下，季胺化丙烯酰胺 四氟乙烯共聚物转化率最高并能够充分接枝在亚麻纤维上，因此实施例1选择的改性亚麻纤维制备参数最优；
实施例1与对比例3相比：反应过程中持续通入四氟乙烯，并一次性添加引发剂后，复合面料的大肠杆菌抑菌率明显降低，这可能是因为一次性添加引发剂导致反应釜内反应过于剧烈，导致亚麻纤维的结构受到损坏，因此实施例1选择的改性亚麻纤维制备方式最优。
实验例4、探究整理参数对复合面料性能的影响[0096]以实施例1、实施例16～23以及对比例4～5作为实验对比，得到不同整理参数下的复合面料性能如下表4所示：
表4 不同整理参数下的复合面料
由表4数据可知，实施例1、16、17相比：随着浸渍次数的增加，复合面料的抑菌性能逐渐提高，直至实施例1的复合面料抑菌性能达到最高，随着浸渍次数的继续增加，复合面料的抑菌性能开始无明显变化，因此从时间成本角度考虑，实施例1选择的浸渍次数最优；
实施例1与实施例18～21相比：等离子处理机的初始功率过高或过低、功率变化量过高或过低均会导致复合面料的抑菌性能下降，这可能是因为实施例1选择的等离子处理机的初始功率与功率变化量下整理液的整理效果最好，因此实施例1选择的等离子处理机的初始功率与功率变化量最优；
实施例1与实施例22、23相比：实施例1的复合面料大肠杆菌抑菌率最高，这可能是因为实施例1的整理液成分下，面料对整理液的吸收效果最好，因此实施例1选择的整理液成分最优。
实施例与对比例4、5相比：压轧后不进行等离子处理或等离子处理机的功率保持不变均会导致复合面料大肠杆菌抑菌率下降，这可能是因为等离子处理可以提高面料对整理液的吸收效果，因此实施例1选择的等离子处理方式最优。
文章摘自国家发明专利，一种抗菌耐污的亚麻复合面料及其制备方法，发明人:董永刚，贺永刚，董丽嘉，李小芳，申请号:202411889685.X，申请日:2024.12.20。
